超前輻射狀降水通道系統(tǒng)及超前輻射狀降水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超前輻射狀降水通道系統(tǒng)及超前輻射狀降水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在隧道圍巖軟弱、飽和水位高于隧道拱頂?shù)牡刭|(zhì)條件下，開挖隧道時由于水的作用圍巖就會軟化、坍塌，造成隧道施工無法進行，施工過程存在巨大的安全隱患。在這種情況下首先要進行降水處理，然后才能進行隧道開挖?，F(xiàn)有的降水方法多數(shù)采用洞內(nèi)輕型井點降水，這種降水方法是在已開挖的隧道臺階中設(shè)立輕型降水井，將未開挖的圍巖中的水引導(dǎo)到輕型降水井中進行降水，對遠離臺階的圍巖無法有效降水。
[0003]因此，針對以上不足，本發(fā)明提供了一種超前輻射狀降水通道系統(tǒng)及超前輻射狀降水方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種超前輻射狀降水通道系統(tǒng)及超前輻射狀降水方法以解決現(xiàn)有的隧道降水方法不能對遠離臺階的圍巖進行有效降水的問題。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一方面提供了一種超前輻射狀降水通道系統(tǒng)，其包括水平降水通道、連通環(huán)管、真空濾水管、抽真空降水主管和真空降水泵，水平降水通道形成于待挖隧道圍巖中，連通環(huán)管設(shè)置在水平降水通道中，多根真空濾水管以連通環(huán)管的環(huán)心為中心呈輻射狀連接在連通環(huán)管上，且真空濾水管插設(shè)在水平降水通道外的隧道圍巖中，抽真空降水主管沿水平降水通道的方向穿設(shè)在連通環(huán)管內(nèi)，且通過連通短管與連通環(huán)管連通，所述抽真空降水主管的一端封閉，另一端與真空降水泵連接。
[0008]其中，所述連通環(huán)管的外側(cè)管壁上間隔的設(shè)置有接頭，所述真空濾水管與所述連通環(huán)管通過所述接頭連通。
[0009]其中，所述真空濾水管的管壁上開設(shè)濾水孔。
[0010]其中，所述濾水孔的外側(cè)設(shè)置過濾網(wǎng)。
[0011]其中，所述連通環(huán)管沿水平降水通道間隔設(shè)置多個，每個連通環(huán)管上設(shè)置的真空濾水管組成一組真空濾水管網(wǎng)。
[0012]其中，相鄰兩個連通環(huán)管上設(shè)置的兩組真空濾水管網(wǎng)錯位布置。
[0013]本發(fā)明另一方面提供了一種超前輻射狀降水方法，其包括以下步驟:
[0014]S1、在待挖隧道圍巖中先開挖大口徑的水平降水通道；
[0015]S2、在水平降水通道的同一橫斷面四周用小型鉆機打設(shè)輻射狀的用于安裝真空濾水管的多個安裝孔洞，在真空濾水管上的濾水孔上安裝過濾網(wǎng)，然后將多根真空過濾管插入所述安裝空洞中形成真空濾水管網(wǎng)；
[0016]S3、在水平降水通道中將連通環(huán)管通過接頭與輻射狀真空濾水管網(wǎng)連通，再將連通環(huán)管通過連通短管與抽真空降水主管連通，抽真空降水主管的前端與真空降水泵連通，抽真空降水主管后端被封堵。
[0017]S4、開動真空降水泵，待挖隧道圍巖中的水即通過濾水孔進入到輻射狀真空濾水管網(wǎng)，然后依次通過接頭、連通環(huán)管、連通短管進入到抽真空降水主管中，通過真空降水泵排出。
[0018]其中，所述水平降水通道的長度為60-80m。
[0019](三)有益效果
[0020]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本發(fā)明提供的超前輻射狀降水通道系統(tǒng)及超前輻射狀降水方法中，在待挖隧道圍巖中設(shè)置水平降水通道，真空濾水管插設(shè)在水平降水通道外的隧道圍巖中，在真空降水泵的作用下，隧道圍巖中的水進入真空濾水管，然后通過接頭進入連通環(huán)管，再通過連通短管進入到抽真空降水主管中，最終通過真空降水泵排出，這樣，待挖隧道圍巖中，無論是靠近臺階或者遠離臺階的位置，根據(jù)施工需要，即可將其中的水分，通過真空濾水管、連通環(huán)管、抽真空降水主管和真空降水泵排出，降水效果明顯，現(xiàn)場實施容易，改善了軟弱圍巖特性，使飽和水位降低到開挖線以下，保證后續(xù)隧道的開挖。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明實施例超前輻射狀降水通道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實施例超前輻射狀降水通道系統(tǒng)在隧道橫斷面上的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中，1:待挖隧道圍巖；2:水平降水通道；3:真空濾水管；4:連通環(huán)管；5:接頭；6:抽真空降水主管；7:連通短管；8:真空降水泵；9:濾水孔。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供的超前輻射狀降水通道系統(tǒng)包括水平降水通道2、連通環(huán)管4、真空濾水管3、抽真空降水主管6和真空降水泵8，水平降水通道2形成于待挖隧道圍巖I中，連通環(huán)管4設(shè)置在水平降水通道2中，多根真空濾水管3以連通環(huán)管4的環(huán)心為中心呈輻射狀通過接頭5連接在連通環(huán)管4上，且真空濾水管3插設(shè)在水平降水通道2外的隧道圍巖中，也即多根真空濾水管3在水平降水通道2的同一橫斷面上，抽真空降水主管6沿水平降水通道2的方向穿設(shè)在連通環(huán)管4內(nèi)，且通過連通短管7與連通環(huán)管4連通，所述抽真空降水主管6的一端封閉，另一端與真空降水泵8連接。
[0026]上述實施例中，在待挖隧道圍巖I中設(shè)置水平降水通道2，真空濾水管3插設(shè)在水平降水通道2外的隧道圍巖中，在真空降水泵8的作用下，隧道圍巖中的水進入真空濾水管3，然后通過接頭5進入連通環(huán)管4，再通過連通短管7進入到抽真空降水主管6中，最終通過真空降水泵8排出，這樣，待挖隧道圍巖I中，無論是靠近臺階或者遠離臺階的位置，根據(jù)施工需要，即可將其中的水分，通過真空濾水管3、連通環(huán)管4、抽真空降水主管6和真空降水泵8排出，降水效果明顯。
[0027]當(dāng)然上述實施例中，所述真空濾水管3與所述連通環(huán)管4可通過所述接頭5連通。所述連通環(huán)管4根據(jù)施工需要，可沿水平降水通道2間隔設(shè)置多個，每個連通環(huán)管4上設(shè)置的真空濾水管3組成一組真空濾水管3網(wǎng)，優(yōu)選地，相鄰兩個連通環(huán)管4上設(shè)置的兩組真空濾水管3網(wǎng)錯位布置。通過多組真空濾水管3網(wǎng)，可將圍巖中的水分充分抽出。
[0028]具體地，所述真空濾水管3的管壁上開設(shè)濾水孔9 ;所述濾水孔9的外側(cè)設(shè)置過濾網(wǎng)，這樣，圍巖中的水分通過濾水孔9進入真空濾水管3的同時，通過過濾網(wǎng)的設(shè)置可避免砂石等雜物進入真空濾水管3，防止真空濾水管3堵塞。
[0029]本發(fā)明另一方面提供的超前輻射狀降水方法包括以下步驟:
[0030]S1、在待挖隧道圍巖I中先開挖大口徑的水平降水通道2 ；
[0031]S2、在水平降水通道2的同一橫斷面四周用小型鉆機打設(shè)輻射狀的用于安裝真空濾水管3的多個安裝孔洞，在真空濾水管3上的濾水孔9上安裝過濾網(wǎng)，然后將多根真空過濾管插入所述安裝空洞中形成真空濾水管3網(wǎng)；
[0032]S3、在水平降水通道2中將連通環(huán)管4通過接頭5與輻射狀真空濾水管3網(wǎng)連通，再將連通環(huán)管4通過連通短管7與抽真空降水主管6連通，抽真空降水主管6的前端與真空降水栗8連通，抽真空降水主官6后端被封堵。
[0033]S4、開動真空降水泵8，待挖隧道圍巖I中的水即通過濾水孔9進入到輻射狀真空濾水管3網(wǎng)，然后依次通過接頭5、連通環(huán)管4、連通短管7進入到抽真空降水主管6中，通過真空降水泵8排出。
[0034]具體地，所述水平降水通道2的長度為60-80米。
[0035]綜上所述，本發(fā)明提供的超前輻射狀降水通道系統(tǒng)及超前輻射狀降水方法中，在水平降水通道2外的圍巖中設(shè)置多組真空濾水管3網(wǎng)，將圍巖中的水通過真空濾水管3、連通環(huán)管4、抽真空降水主管6和真空降水泵8排出，降水效果顯著，現(xiàn)場實施容易，改善了軟弱圍巖特性，使飽和水位降低到開挖線以下，保證后續(xù)隧道的開挖。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種超前輻射狀降水通道系統(tǒng)，其特征在于:其包括水平降水通道、連通環(huán)管、真空濾水管、抽真空降水主管和真空降水泵，水平降水通道形成于待挖隧道圍巖中，連通環(huán)管設(shè)置在水平降水通道中，多根真空濾水管以連通環(huán)管的環(huán)心為中心呈輻射狀連接在連通環(huán)管上，且真空濾水管插設(shè)在水平降水通道外的隧道圍巖中，抽真空降水主管沿水平降水通道的方向穿設(shè)在連通環(huán)管內(nèi)，且通過連通短管與連通環(huán)管連通，所述抽真空降水主管的一端封閉，另一端與真空降水泵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超前輻射狀降水通道系統(tǒng)，其特征在于:所述連通環(huán)管的外側(cè)管壁上間隔的設(shè)置有接頭，所述真空濾水管與所述連通環(huán)管通過所述接頭連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超前輻射狀降水通道系統(tǒng)，其特征在于:所述真空濾水管的管壁上開設(shè)濾水孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超前輻射狀降水通道系統(tǒng)，其特征在于:所述濾水孔的外側(cè)設(shè)置過濾網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超前輻射狀降水通道系統(tǒng)，其特征在于:所述連通環(huán)管沿水平降水通道間隔設(shè)置多個，每個連通環(huán)管上設(shè)置的真空濾水管組成一組真空濾水管網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超前輻射狀降水通道系統(tǒng)，其特征在于:相鄰兩個連通環(huán)管上設(shè)置的兩組真空濾水管網(wǎng)錯位布置。
7.一種超前輻射狀降水方法，其特征在于，其包括以下步驟: 51、在待挖隧道圍巖中先開挖大口徑的水平降水通道； 52、在水平降水通道的同一橫斷面四周用小型鉆機打設(shè)輻射狀的用于安裝真空濾水管的多個安裝孔洞，在真空濾水管上的濾水孔上安裝過濾網(wǎng)，然后將多根真空過濾管插入所述安裝空洞中形成真空濾水管網(wǎng)； 53、在水平降水通道中將連通環(huán)管通過接頭與輻射狀真空濾水管網(wǎng)連通，再將連通環(huán)管通過連通短管與抽真空降水主管連通，抽真空降水主管的前端與真空降水泵連通，抽真空降水主官后端被封堵。 54、開動真空降水泵，待挖隧道圍巖中的水即通過濾水孔進入到輻射狀真空濾水管網(wǎng)，然后依次通過接頭、連通環(huán)管、連通短管進入到抽真空降水主管中，通過真空降水泵排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超前輻射狀降水方法，其特征在于，所述水平降水通道的長度為 60_80m。
【專利摘要】本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超前輻射狀降水通道系統(tǒng)及超前輻射狀降水方法。該超前輻射狀降水通道系統(tǒng)包括水平降水通道、連通環(huán)管、真空濾水管、抽真空降水主管和真空降水泵，在待挖隧道圍巖中設(shè)置水平降水通道，真空濾水管插設(shè)在水平降水通道外的隧道圍巖中，在真空降水泵的作用下，隧道圍巖中的水進入真空濾水管，然后通過接頭進入連通環(huán)管，再通過連通短管進入到抽真空降水主管中，最終通過真空降水泵排出，降水效果明顯，現(xiàn)場實施容易，改善了軟弱圍巖特性，使飽和水位降低到開挖線以下，保證后續(xù)隧道的開挖。
【IPC分類】E02D19-10
【公開號】CN104532864
【申請?zhí)枴緾N201410760738
【發(fā)明人】畢德靈, 李紹杰, 王勝國, 胡剛, 高帥, 于博, 龔華勇
【申請人】中鐵十九局集團有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月11日